Gustavo De Souza Matoso
Título
Proposta de Metodologia Analítica para o Cálculo de Tensões na Armadura de Tração de Umbilicais Submarinos na Região do Conector e Aplicação em Avaliação de Vida à Fadiga
Resumo
Devido a características inerentes à sua concepção, os umbilicais submarinos sempre foram considerados naturalmente superdimensionados em termos estruturais, levando os fabricantes a aplicarem metodologias de cálculos relativamente simplificadas ao seu projeto. Entretanto, com a produção de hidrocarbonetos em altomar atingindo profundidades cada vez maiores, esta afirmação parece começar a se distanciar da realidade. Um bom exemplo se encontra na região do conector de topo, também conhecido como armor pot: lá se encontram as maiores trações no umbilical e, devido a aspectos de projeto, de montagem e de operação, os valores de tensão no interior do acessório podem diferir muito daquelas do restante da linha. Este trabalho propõe então uma metodologia analítica para o cálculo das tensões nos arames da armadura de tração de umbilicais submarinos na região de ancoragem dentro do armor pot. Posteriormente esta metodologia é aplicada num estudo de caso hipotético para o cálculo de vida à fadiga de uma estrutura, de maneira a avaliar a influência de cada parâmetro no resultado final.
Abstract
Due to inherent characteristics of their conception, subsea umbilicals have always been considered naturally oversized in structural terms, leading manufacturers to apply relatively simplified calculation methods on their designs. However, with the offshore oil and gas production going deeper, this statement seems to begin to step away from reality. A good example of it is on the end fitting, also known as armor pot: there, one will find the highest tensions on the operating umbilical and, due to design, assembling and operational aspects, these stress values inside the accessory may differ a lot from those on the rest of the line. This study thus proposes an analytical methodology to calculate stresses on the subsea umbilical anchored armor wires, inside the armor pot. Posteriorly this methodology is applied on a hypothetical case study of fatigue life calculation of a structure, in order to evaluate the influence of each parameter on the final result.
